專利名稱：一種大功率超聲振動子的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業超聲發生器械。
現有的80年代通用的大功率超聲振子。一般采用壓電陶瓷片，與金屬的前蓋和后蓋，由一中心螺桿串接而構成其復合棒，復合棒固定于機殼內，再裝上振頭而組成，壓電陶瓷片振動所產生的聲波能量由金屬前蓋傳送到振頭而輸送出去，但，往往由于前、后蓋所選用的金屬材料，其聲阻抗率與壓電陶瓷片的聲阻抗率不匹配，致使聲能在復合棒中傳輸時，能量損耗較大，使后蓋發燙，甚至燒壞壓電陶瓷片，而造成此種振子使用壽命短，且效率較低等致命弱點。
本實用新型的目的在于提供一種其串接合制的前蓋和后蓋的聲阻抗率與壓電陶瓷片聲阻抗率匹配，使聲轉換效率較高且耐用的大功率超聲振動子。
本實用新型的技術要點是將振動子的前蓋、后蓋采用兩種以上(包括兩種)的不同金屬材料塊串接制成，使其幾何平均聲阻抗率與壓電陶瓷片聲阻抗率相匹配，即設前蓋有第一前蓋，第二前蓋后蓋亦有第一后蓋與第二后蓋，其第一、第二分別表示采用不同的兩種金屬材料，前蓋、后蓋均串接于中心螺桿的振動晶片兩端。
同時，采取必要的減震措施，以減少殼體振動的影響，增加耐用強度。
本實用新型的詳細結構由給出的實施例附圖予以詳細的描述
圖1為本實用新型結構示意圖。
圖中1--振頭，2--固定節面，3--第一前蓋4--第二前蓋5--中心螺桿 6--四片壓電陶瓷片7--阻燃泡沫塑料8--電極片9--第二后蓋10--第一后蓋 11--機殼其中，第一前蓋和第一后蓋采用相同的金屬碳鋼材料制成，第二前蓋和第二后蓋采用相同的鋁合金材料制成，它們的聲阻抗率分別為p1C1＝39.78×106Kg/m2s，p2C2＝14.04×106Kg/m2s，兩者的幾何平均值為ρ1C1*ρ2C2=23.62kg/m2s,]]>這樣，正好與壓電陶瓷片的聲阻抗率P0C0＝22.42×106Kg/m2s相近似。故，采用第一前蓋與第二前蓋串接制成的前蓋和第一后蓋與第二后蓋串接制成的后蓋，也就是采用兩種不同材料，如碳鋼和鋁合金材料塊串接制成的前蓋及后蓋，串接于中心螺桿的振動晶片兩端，可以使得前、后蓋的聲阻抗率與壓電陶瓷片的聲阻抗率相匹配，從而，使聲振蕩能量不致在復合棒中產生反射波，造成聲能量的損耗。而得到較高的聲轉換率。所指的兩種不同的材料，還可以是鈦合金和鋁合金。
同時，為了減少各種附加振動所帶來的能量損耗，還采取了一些必要的減震措施如1.在振動子固定于機殼的固定節面2處均備有由軟木材料或泡沫塑料等彈性材料制作的減震墊2.將壓電陶瓷片所引出的電極片8焊線部分均彎轉90度后，在與第二后蓋之間加墊厚的阻燃泡沫塑料7，由于泡沫塑料的聲阻抗率大大低于壓電陶瓷片聲阻抗率，故能衰減由電極片所引起的振動，從而，保護電極片不易受損，且消除由此振動所產生的附加損耗。
本實用新型的優點在于1.解決了大功率超聲振動子中前、后蓋與壓電陶瓷片的聲阻抗率匹配問題。克服了由于聲能損耗大而造成后蓋發燙、壓電陶瓷片易燒壞等致命弱點，從而獲得了很好的聲能轉換效率。使本實用新型具有使用壽命長、效率高的優點；2.由于采用了一些必要的減震措施；消除了附加的能量損耗，及保護電極片不易受損，使該振動子性能穩定，優良、使用在超聲清洗機上具有較高的清洗效果。
權利要求1.一種大功率超聲振動子，包括振頭、和由一中心螺桿串接一前蓋、引出有電極片的振動晶片、和一后蓋組成的復合棒，復合棒經固定節面設置于機殼內，其特征在于所說的前蓋和后蓋分別由兩種以上的不同金屬材料塊串接構成。
2.根據權利要求1所說的振動子，其特征在于所說的兩種不同的金屬材料，可以是碳鋼和鋁合金；也可以是鈦合金和鋁合金。
3.根據權利要求1所說的振動子，其特征在于所說的引出電極片的焊線部分呈90度彎轉后，其間墊入泡沫塑料。
4.根據權利要求1所說的振動子，其特征在于所說的振動子固定于機殼的固定節面上均墊有彈性材料。
專利摘要一種大功率超聲振動子，涉及一種工業超聲發生器械，它包括一振頭和一由中心螺桿串接一前蓋、振動晶片、后蓋構成的復合棒，其特征在于前蓋和后蓋均由兩種不同金屬構成，使其前、后蓋的聲阻抗率與振動晶片聲阻抗率相匹配，從而獲得最佳聲轉換效率，并使后蓋不致因發燙而燒壞振動晶片，故，本實用新型用于超聲清洗機振子，獲得很強的清洗功能，且使用壽命長，性能穩定。
文檔編號B06B1/06GK2115155SQ9221503
公開日1992年9月9日 申請日期1992年1月13日 優先權日1992年1月13日
發明者陸慶陽 申請人:中國科學院東海研究站